(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作周波数ｆＴで電磁波を放射又は受信するように設計されたアンテナにおいて、
−  垂直に伝達される周波数ｆＴの電磁波を反射するリフレクタ（２２）と、
−  部分的反射壁（２４）であって、前記周波数ｆＴの電磁波が該反射壁を通過し、該部分的反射壁は、厳密に、該部分的反射壁に垂直に伝達される周波数ｆＴの電磁波の８０％超、１００％未満を反射する、部分的反射壁と、
−  リフレクタの上面によって一方の側が区切られ、部分的反射壁の下面によって他方の側が区切られるキャビティ（３６）と、
−  前記キャビティに対して、リフレクタにおいて、周波数ｆＴの電磁界を、キャビティに受信又は注入するのに適合した少なくとも１つの励起プローブ（３８、１２４−１２８）と、
を備える第１の共振子（２０、６０、７０、８０、９０、１２２）を含む、アンテナであって、
前記第１の共振子は、そのキャビティ内に前記キャビティ中の前記リフレクタの上面の大部分を覆うフィルタ・コーティング（40）を含み、
該コーティングは、前記リフレクタの上面に平行する方向に伝播する周波数ｆＴの電磁波を消去するのに適合するが、リフレクタの上面に垂直な方向に伝播する周波数ｆＴの電磁波を消去することなく、フィルタ・コーティング（４０）は、誘電率及び／又は透磁性及び／又は誘電率において異なる少なくとも第１の物質及び第２の物質を含むＰＢＧ材料（フォトニックバンドギャップ材料）を形成し、
前記リフレクタの上面に、１つ以上の平行した方向のみに沿って規則的な間隔で交互に配列され、
該規則的な間隔は、第１物質において、前記リフレクタの上面に平行する方向に伝播する周波数ｆＴの電磁波を消去するように、周波数ｆＴの電磁波の波長λ１の関数である、ことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
フィルタ・コーティング（４０）を形成する第１の物質は、キャビティを満たす物質と同一である、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
コーティング（４０）を形成する第２の物質は、前記リフレクタの上面を形成する物質と同一である、請求項１又は請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
第２の物質が脚柱（４２）を形成し、
該脚柱の最大幅が、前記リフレクタ（２２）の上面に垂直な方向に伸び、該脚柱は、前記リフレクタの上面の上に、規則的な間隔で非同一直線上かつ該上面と平行である２つの方向に分散しており、
λ１が第１の物質における周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、前記最大幅は、厳密にλ１／２未満である、請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
λ２がキャビティを満たす物質の周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、前記リフレクタの上面と前記部分的反射壁の下面とが、一定で厳密にλ２／２以下である高さｈ１によって、互いに分離される、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記部分的反射壁は、複数の平行した金属棒（６６、６８）で形成された格子（６２）であり、λ３が空気中の周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、２つの隣接する平行な棒の最短距離が厳密にλ３／２未満である、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記部分的反射壁は、誘電率及び／又は透磁率及び／又は誘電率において異なる、少なくとも２つの物質（２６、２８、３０）を含むＰＢＧ材料であり、
前記リフレクタの上面に少なくとも垂直な方向に沿って交互に配置され、
前記２つの物質のうちの１つは前記キャビティを満たすものと同じである、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記アンテナは、
−  周波数ｆＴの電磁波が通過し、放射外面を有する放射壁（１３２）であって、該放射壁に垂直に伝播する周波数ｆＴの電磁波の厳密に８０％超、１００％未満を反射する放射壁と、
−  放射壁の下面によって、片側が区切られ、反対側が、第１の共振子の部分的反射壁（２４）、λ４が漏出性共振キャビティを満たす物質における周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、一定で、λ４／２＋λ４／２０以下である、高さｈ２によって互いに分離されている前記放射壁及び前記部分的反射壁の上面により区切られる、漏出性共振キャビティ（１３６）と、
から形成される第２の共振子（１２３）を含む、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記アンテナは、複数の励起プローブ（１２４−１２８）を第１の共振子（１２２）を含み、
各励起プローブは、部分的反射壁の上面で励起パッチ（１６０−１６４）を形成し、
各励起パッチは、次に、放射壁の放射面に放射パッチ（１６６−１７０）を形成し、
各励起パッチと放射パッチは、該プローブによって放射される電磁界の強度が最大限となる該表面の点の近傍に位置し、該プローブによって放射される電磁界の強度が該最大強度の半分以上である該表面の点を含み、２つの隣接する励起プローブの離れている距離が、該プローブによって形成される放射パッチが部分的にオーバーラップするように十分に小さく選ばれる、部分的反射壁（２４）と放射壁（１３２）とのそれぞれの上面の領域として規定される、請求項８に記載のアンテナ。
【請求項１０】
各々の励起プローブ（１２４−１２８）は、周波数ｆＴの電磁波の注入及び／又は受信のための表面を持ち、
λ２が第１の共振子のキャビティを満たす物質における周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、該表面の最大幅はλ２以上であり、注入面及び／又は受信面上の電磁波の電力分布が、電力が最大となる点を有し、該点は、該表面の周辺から遠く離れており、
電力は、該点から周辺に向かう直線に沿って該表面の平面で考えられる直線の方向にかかわりなく連続的に減少する、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項１１】
高さｈ２は、
【数１】
0005469054.tif 000005
の関係によって与えられ、ここで、
−  ｎは、最小の正の高さｈ２を得ることを可能にする正又は負の整数であり、
−  φ１は、周波数ｆＴの入射電磁波と、第１の共振子の部分的反射壁の上面で反射後の反射波と、の間に導入された位相シフトであり、
−  φ２は、周波数ｆＴの入射電磁波と、放射壁の下面で反射後の反射波との間に導入された位相シフトであり、
−  λ４は、前記漏出性共振キャビティを満たす物質における周波数ｆＴの電磁波の波長である、請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項１２】
λ２が第１の共振子のキャビティを満たす物質における周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、前記リフレクタの上面（２２）と前記部分的反射壁の下面（２４）とが、一定で厳密にλ２／２以下である高さｈ１によって、互いに分離される、請求項１１に記載のアンテナ。
【請求項１３】
第１の共振子のキャビティ（３６）は、伝播モードＥＴ１又はＭＴ１のカットオフ周波数ｆｃと、伝播モードＥＭＴを上には確立することができない漸近値Ｃと、を有し、
導波路内では前記周波数ｆＴが周波数ｆｃ以下であって、漸近値Ｃより大きい、導波路を形成する、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のアンテナ。
【請求項１４】
−  システムが焦点上に放射又は受信する電磁波をフォーカスすることができるフォーカス・デバイス（１８４）と、
−  該焦点上に配置される、電磁波を放射又は受信するためのアンテナ（１２０）と、を含む、電磁波を放射又は受信するためのシステムであって、
該アンテナは、請求項９に記載のアンテナであることを特徴とする、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ・コーティングを備えた共振子を含むアンテナと、このアンテナを組み込むシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のアンテナは、動作周波数ｆＴの電磁波を放射するか、受信するように設計されている。これらのアンテナは、
−  このリフレクタに垂直に伝播するすべての周波数ｆＴの電磁波を反射するリフレクタと、
−  前記周波数ｆＴの電磁波が該反射壁を通過する部分的反射壁であって、該部分的反射壁は、厳密に、該部分的反射壁に垂直に伝達される周波数ｆＴの電磁波の８０％超、１００％未満を反射する、部分的反射壁と、
−  リフレクタの上面によって一方の側が区切られ、部分的反射壁の下面によって他方の側が区切られるキャビティと、
−  そのキャビティに対して、リフレクタにおいて、周波数ｆＴの電磁界を、キャビティに受信又は注入するのに適合した少なくとも１つの励起プローブと、で構成される第１の共振子を含むことができる。
【０００３】
ここで、壁またはリフレクタの反射の係数は、入射角、電磁波の周波数、および電磁波の分極に依存することに留意する。ここで、壁またはリフレクタの反射率値は、以下の状況に対して与えられる。
−  電磁波の周波数は、動作周波数ｆＴに等しく、
−  入射角は、ゼロであり、すなわち、電磁波は壁またはリフレクタに垂直に伝播し、
−  考慮される分極は、励起プローブが放射又は受信する電界の分極である。
【０００４】
例えば、仏国特許出願第９９−１４５２１号において、そのようなアンテナが、欠陥を有するＰＢＧ（フォトニック・バンドギャップ）材料のアンテナの特定のケースにおいて記述されている。
【０００５】
これらのアンテナは、減少した必要スペースと強い指向性を持つ。これらのアンテナのアンテナ指向性図は、したがって、有意なメインローブと二次ローブを持っている。
【０００６】
本発明は、二次ローブの有意性とサイズを減らすことを目的とする。
【０００７】
したがって、本発明の対象は、第１の共振子が、キャビティ中のリフレクタの上面の大部分をカバーするフィルタ・コーティングを含む、アンテナである。このコーティングは、前記リフレクタの上面に平行する方向に伝播する周波数ｆＴのすべての電磁波を消去するのに適合するが、リフレクタの上面に垂直な方向に伝播する周波数ｆＴのすべての電磁波を消去することない。
【０００８】
上記のアンテナにおいて、コーティングは、リフレクタに平行した方向で誘導モードの確立を妨げる。この効果は、アンテナの性能の重要な改善である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】仏国特許出願第９９−１４５２１号
【特許文献２】欧州特許出願公開第１１４５３７９号明細書
【特許文献３】仏国特許出願第０６−０８３８１号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】コンスタンチン・Ａ・バラニス（Ｃｏｎｓｔａｎｔｉｎｅ  Ａ．  Ｂａｌａｎｉｓ）、「アンテナ理論、分析及び設計  （Ａｎｔｅｎｎａ  ｔｈｅｏｒｙ，  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  ｄｅｓｉｇｎ）」、ジョン・ワイリー  （Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ）
【発明の概要】
【００１１】
このアンテナの実施形態は、以下の特徴の一つ以上を含むことができる。
−  フィルタ・コーティングは、誘電率及び／又は透磁率及び／又は誘電率において異なり、前記リフレクタの上面に、１つ以上の平行した方向のみに沿って規則的な間隔で交互に配列される、少なくとも第１および第２の物質を含むＰＢＧ材料を形成する。規則的な間隔は、第１物質において、前記リフレクタの上面に平行する方向に伝播する周波数ｆＴの電磁波を消去するような、周波数ｆＴの電磁波の波長λ１の関数である。
−  フィルタ・コーティングを形成している第１の物質は、キャビティを満たす物質と同一である。
−  コーティングを形成している第２の物質は、リフレクタの上面を形成している物質と同一である。
−  第２の物質は、最大幅がリフレクタの上面に垂直な方向に伸びる脚柱を形成する。この脚柱は、前記リフレクタの上面の上に、規則的な間隔で非同一直線上かつ該上面と平行である２つの方向に分散しており、λ１が第１の物質における周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ前記最大幅は、厳密にλ１／２未満である。
−  λ２がキャビティを満たす物質の周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、前記リフレクタの上面と前記部分的反射壁の下面とが、一定で厳密にλ２／２以下である高さｈ１によって、互いに分離される。
−  部分的反射壁は、複数の平行した金属棒で形成される格子であり、λ３が空気中の周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、２つの隣接する平行な棒の最短距離が厳密にλ３／２未満である。
−  部分的反射壁は、誘電率及び／又は透磁率及び／又は誘電率において異なる少なくとも２つの物質を含むＰＢＧ材料であり、リフレクタの上面に少なくとも垂直な方向に沿って交互に配置され、２つの物質のうちの１つはキャビティを満たすものと同じである。
−  アンテナは、
−  周波数ｆＴの電磁波が通過し、放射外面を有する放射壁であって、該放射壁に垂直に伝播する周波数ｆＴの電磁波の厳密に８０％超、１００％未満を反射する放射壁であり、放射壁の反射率は、厳密に、部分的反射壁の反射率より小さい、反射壁と、
−  放射壁の下面によって、片側が区切られ、反対側が、第１の共振子の部分的反射壁の上面により区切られる、漏出性共振キャビティであって、λ４が、漏出性共振キャビティを満たす物質における周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、一定で、λ４／２＋λ４／２０以下である高さｈ２によって前記放射壁及び前記部分的反射壁が互いに分離されている、漏出性共振キャビティと、
で形成される第２の共振子を含む。
−  アンテナは、複数の励起プローブを第１の共振子に含み、各励起プローブは、部分的反射壁の上面で励起パッチを形成し、各励起パッチは、次に、放射壁の放射面に放射パッチを形成し、各励起パッチと放射パッチは、該プローブによって放射される電磁界の強度が最大限となる該表面の点の近傍に位置し、該プローブによって放射される電磁界の強度が該最大強度の半分以上である該表面のすべての点を含み、２つの隣接する励起プローブの離れている距離が、該プローブによって形成される放射パッチが部分的にオーバーラップするように十分に小さく選ばれる、部分的反射壁と放射壁とのそれぞれの上面の領域として規定される。
−  各々の励起プローブは、周波数ｆＴの電磁波の注入及び／又は受信のための表面を持ち、λ２が第１の共振子のキャビティを満たす物質における周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、該表面の最大幅はλ２以上であり、注入面及び／又は受信面上の電磁波の電力分布が、電力が最大となる点を有し、該点は、該表面の周辺から遠く離れており、電力は、該点から周辺に向かう直線に沿って該表面の平面で考えられる直線の方向にかかわりなく連続的に減少する。
−  高さｈ２は、式１の関係によって与えられる。
【数１】
0005469054.tif 000002
ここで、
−  ｎは、最小の正の高さｈ２を得ることを可能にする正又は負の整数であり、
−  φ１は、周波数ｆＴの入射電磁波と、第１の共振子の部分的反射壁の上面で反射後の反射波との間に導入された位相シフトであり、
−  φ２は、周波数ｆＴの入射電磁波と、放射壁の下面で反射後の反射波との間に導入された位相シフトであり、
−  λ４は、前記漏出性共振キャビティを満たす物質における周波数ｆＴの電磁波の波長である。
−  λ２が第１の共振子のキャビティを満たす物質における周波数ｆＴの電磁波の波長であるところ、前記リフレクタの上面と前記部分的反射壁の下面とが、一定で厳密にλ２／２以下である高さｈ１によって、互いに分離される。
−  第１の共振子のキャビティは、伝播モードＥＴ１又はＭＴ１のカットオフ周波数ｆｃと、伝播モードＥＭＴを上には確立することができない漸近値Ｃとを有し、導波路内では前記周波数ｆＴが周波数ｆｃ以下であって、漸近値Ｃ以上である、導波路を形成する。
【００１２】
アンテナの実施形態は、また、以下の利点を有する。
−  フィルタ・コーティングを形成するためにＰＢＧ材料を使うことは、アンテナの指向性を増やすことを可能にする。
−  フィルタ・コーティングを形成するＰＢＧ材料の物質のうちの１つをキャビティを満たす物質と同一であるように選ぶことは、キャビティとフィルタ・コーティングの間のインターフェースでの反射を回避する。
−  フィルタ・コーティングの物質のうちの１つをリフレクタの上面を形成する物質と同一であるように選ぶことは、リフレクタの表面を伝播する周波数ｆＴの表面波を効果的に消去することを可能にする。
−  高さｈ１をλ２／２以下であるように選ぶ効果は、周波数ｆＴが、基本伝播モードＥＴ１およびＭＴ１のカットオフ周波数より少ないことである。それはこれらの誘導伝播モードの出現を防止し、その最終的な効果は、アンテナの調整不良を引き起こすことなく、アンテナの指向性を増やすことになる。
−  部分的反射壁を形成するために格子を使うことは、アンテナの必要スペースを制限して、そのデザインを単純化する。
−  部分的反射壁を形成するためにＰＢＧ材料を使うことは、アンテナの指向性を増やす。
−  第１の共振子を第２の共振子の励起源として使用することは、漏出性共振キャビティの壁の反射率を修正することなく、磁界をこのキャビティに導入する開口部または金属部品の存在によって、この第２の共振子を励起することを可能にする。
−  放射パッチをオーバーラップさせることは、異なるビームがインタレースされるマルチビーム・アンテナをインプリメントすることを可能にする。
−  最大幅が周波数ｆＴの電磁波の波長以上である励起プローブを使うことは、アンテナの、または、アンテナの各々のビームの指向性と利得を増加することを可能にする。また、これらの励起プローブが第一および第二の共振子を含むアンテナで使われるとき、これは、変化しない部分的反射壁の上面の反射率を保持している間、上記の利点を得ることを可能にする。
−  上記の式で定められるように高さｈ２を選ぶことは、アンテナの指向性を増加することを可能にする。
−  高さｈ１をλ２／２より厳密に小さいように選ぶことは、励起パッチをオーバーラップさせることを回避することを可能にする。
−  動作周波数ｆＴをカットオフ周波数ｆｃ以下で値Ｃ以上であるために選ぶことは、非常に敏感に、アンテナの指向性を増加することを可能にする。
【００１３】
本発明の別の対象は、電磁波を放射あるいは受信するためのシステムであって、
−  システムが焦点上に放射又は受信する電磁波をフォーカスすることができる、フォーカシング・デバイスと、
−  この焦点上に配置される、上記のアンテナと、
を含む。
【００１４】
上記のシステムにおいて、本発明のアンテナを使用することにより、フォーカシング・デバイスの最大限可能な表面を照らすことができ、このシステムの効率を上げることが可能となる。また、このフォーカシング・デバイスの輪郭を越えるオーバーフローによる損失を減少する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明は、以下の説明を読めば、よりよく理解できる。説明では、実施例としたものは、非限定的なもののみであり、図面を参照して説明される。
【図１】平面導波路の概略図である。
【図２】図１の導波路の誘導伝播モードの分散図である。
【図３】ＰＢＧ材料に基づいてインプリメントされるフィルタ・コーティングを備えるアンテナの第１の実施形態の概略斜視図である。
【図４】図３のアンテナの誘導伝播モードの分散図である。
【図５】フィルタ・コーティングを備えるアンテナの第２の実施形態の概略斜視図である。
【図６】フィルタ・コーティングを備えるアンテナの第３の実施形態の概略斜視図である。
【図７】フィルタ・コーティングを備えるアンテナの第４の実施形態の概略斜視図である。
【図８】フィルタ・コーティングを備えるアンテナの第５の実施形態の概略斜視図である。
【図９】動作周波数ｆＴの関数として図５と６のアンテナの指向性の展開を例示しているグラフである、
【図１０】フィルタ・コーティングのないアンテナの放射パターンである。
【図１１】フィルタ・コーティングのないアンテナの放射パターンである。
【図１２】図５のアンテナの放射パターンである。
【図１３】図５のアンテナの放射パターンである。
【図１４】図６のアンテナの放射パターンである。
【図１５】図６のアンテナの放射パターンである。
【図１６】インタレース・マルチビーム・アンテナの概略斜視図である。
【図１７】図１６のアンテナの誘導伝播モードの分散図の概略図である。
【図１８】地球の表面の方へインタレース・ビームを放射するシステムの概略図である。
【図１９】フィルタ・コーティングを備える円筒アンテナの概略的斜視断面図である。
【００１６】
これらの図面において、同じ参照番号は、同じ要素を示すのに用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本記載の以下において、当業者に周知である特性や機能については詳述しない。具体的には、ＰＢＧ材料の詳細については、当業者は、欧州特許出願公開第１１４５３７９号明細書を参照することができる。
【００１８】
図１は、平面導波路２を示し、図２は、この導波路２の分散図を示す。図１と図２は、既知であり、ある専門用語の定義をリマインドするだけのために、ここに持ち出したものである。
【００１９】
導波路２は、水平面ＸＹに平行して広がるリフレクタ平面４から形成され、２つの直角方向ＸとＹによって規定される。平面４は、その表面に垂直に伝播する周波数ｆＴの電磁波を１００％反射する。例えば、平面４は、金属でインプリメントされる。
【００２０】
方向ＸとＹに対して垂直な方向は、方向Ｚと表される。
【００２１】
平面４より上に、水平な部分的反射壁６が配置される。ここで、「部分的反射」は、厳密に、周波数ｆＴの電磁波の８０％超、１００％未満を反射する壁を意味する。その電磁波は、この壁６の水平面の１つに垂直に伝播する。壁６は、一定の高さｈのスペース８によって、リフレクタ４から分離される。このスペースは、例えば、空気で満たされている。高さｈは、方向Ｚに測られる。
【００２２】
波線矢印１０は、スペース８で伝播する導波した電磁波を表す。ここで、
波の伝搬方向は、方向Ｙに平行である。
【００２３】
点線矢印１１は、壁６を通してスペース８から逃げる電磁波を表し、壁６は、部分的にのみ反射している。
【００２４】
横断方向の大きさ、すなわち伝搬方向に対して垂直な方向の大きさは、平面導波路の場合無限であるとされる。
【００２５】
図２は、導波路２の分散図を示す。定数βは、リフレクタ４と平行して伝播するモードの伝播定数を表す。
【００２６】
縦軸は、スペース８で伝播する電磁波の周波数を表す。
【００２７】
平面導波路において、ある種の伝播モードだけを、伝播する波の周波数の関数として確立できる。これらの伝播モードは、古典的に、モードＥＴｎ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｏｆ  ｏｒｄｅｒ  ｎ）とＭＴｎ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｏｆ  ｏｒｄｅｒ  ｎ）のモードＥＭＴ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ）という用語で、知られている。ここで、ｎはゼロ以上の整数である。平面導波路で確立されそうな伝播モードに関する詳細な情報については、この分野を扱っているいくつかの教科書を参照することができる。
【００２８】
図２において、原点を通しての直線１２は、伝播モードがモードＥＭＴである場合には、導波の周波数ごとに、定数βの値を表す。
【００２９】
曲線１４は、伝播モードがモードＥＴ１またはＭＴ１である場合には、その導波の可能な周波数ごとに、定数βの値を表す。
【００３０】
曲線は、「カットオフ周波数」という用語で知られる周波数ｆｃに対して、周波数軸と交差する。
【００３１】
モードＥＴ１とＭＴ１のためのカットオフ周波数は、
【数２】
0005469054.tif 000003
の関係によって規定される。ここで、
−  ｎは、ｆｃがその最小の正の値でゼロでない値をとるような、正又は負の整数であり、
−  φ１は、リフレクタ４の上の反射の後、周波数ｆＴの入射電磁波と反射波の間に導入される位相シフトであり、
−  φ２は、壁６の上の反射の後、周波数ｆＴの入射電磁波と反射波の間に導入される位相シフトであり、
−  ｃは、スペース８の波の伝播速度または位相速度である。
【００３２】
分散図に従って、周波数ｆＴが周波数ｆｃより厳密に小さい場合には、導波は、モードＥＭＴのみに従うスペース８の中で伝播することができる。
【００３３】
周波数ｆＴが周波数ｆｃ以上である場合には、導波は、モードＥＭＴ、モードＥＴ１またはモードＭＴ１に従って、スペース８の中で伝播することができる。
【００３４】
これらのモードは、１つの伝搬方向において、周波数ｆＴで電磁波の伝搬を可能にし、誘導モードと、ここでは、呼ばれる。反対に、電磁波の伝搬を可能にしないスペース８の励起モードは、エバネセントモードと呼ばれる。エバネセントモードは、この波が２λより大きな距離にわたり伝播することができないような、導波の振幅が伝搬方向で急速に減少するという事実によって特徴づけられる。ここで、λは、スペース８を満たす物質における周波数ｆＴの電磁波の波長である。
【００３５】
導波路２のエバネセントモードは、電磁気エネルギーの最大値が、壁６を通過して、スペースにおいて放射線の形で散逸する機能モードに対応する。
【００３６】
図３は、アンテナ２０を示す。このアンテナは、動作周波数ｆＴで電磁波を放射するか、受信するように設計されている。このアンテナ２０は、共振子を含み、共振子は、
−  平面形式のリフレクタ２２であって、リフレクタは、直角方向ＸとＹによって規定される水平面ＸＹと平行に広がっている、リフレクタと、
−  部分的反射壁２４であって、部分的反射壁は、方向ＸとＹに垂直な方向Ｚで、リフレクタ平面２２より上に配置され、ＸＹ平面と平行に広がっている部分的反射壁と、
で形成される。
【００３７】
リフレクタ平面２２は、周波数ｆＴの電磁波を１００％反射するように選ばれ、電磁波は、この平面に垂直に伝播する。例えば、リフレクタ平面２２は、金属でインプリメントされ、アースのような基準ポテンシャルに接続できる。
【００３８】
ここで、壁２４は、周波数ｆＴの電磁波の厳密に８０％超、１００％未満を反射するように設計されており、電磁波は、この壁に垂直な方向に伝播する。この目的のために、この実施例において、壁２４は、ＰＢＧ材料である。ＰＢＧ材料は、広い非通過帯域Ｂを有している。非通過帯域Ｂの周波数の電磁波が、このＰＢＧ材料にあたると、ほとんど全体が反射される。したがって、ここでは、動作周波数ｆＴが、このＰＢＧ材料の非通過帯域であるように、壁２４を形成している物質が選ばれる。
【００３９】
加えて、部分的に、方向Ｚに伝播する電磁波を反射することができるように、壁２４を形成するＰＢＧ材料は、方向Ｚに、２つの物質の少なくとも１回周期的に入れ替わる。この目的のために、ここで、壁２４は、方向Ｚに、３つの平らな層２６、２８と３０を重畳することによって形成される。ここで、層２６と３０は、層２８とその誘電率において異なる。例えば、層２６と３０は、アルミニウムでインプリメントされるが、層２６は空気の層である。方向ＸとＹにおける、これらの層の大きさは、波長λａより数倍大きいように選ばれる。ここで、λａが空気の周波数ｆＴの電磁波の波長である。例えば、層２６、２８と３０の側方の大きさは、λａの４倍を超えるように選ばれる。
【００４０】
壁２４は、このように、リフレクタ平面２２に対向する下面３２、および、下面３２の反対側の上面３４を有する。
【００４１】
下面３２は、一定の高さｈ１によってリフレクタ２２から分離される。このように下面３２とリフレクタ２２の上面の間につくられるスペースは、キャビティ３６を形成する。
【００４２】
図３において、壁２４の部分だけが、キャビティ３６の内部の大部分を見えるようにして、示される。
【００４３】
励起プローブ３８は、リフレクタ２２の上でキャビティ３６の中に、またはリフレクタ２２の平面に配置される。ＸＹ平面において、プローブ３８は、キャビティ３６の中央近傍に配置される。このプローブは、キャビティ３６に、リフレクタ２２で、周波数ｆＴの電磁界を、受信または注入することができる。
【００４４】
最後に、アンテナ２０は、フィルタ・コーティング４０を含み、フィルタ・コーティングは、キャビティ３６の中にあるリフレクタ２２の上面の全体をカバーする。コーティング４０は、このように、プローブ３８をカバーすることなく、その周りを取り囲む。
【００４５】
このコーティング４０は、周波数ｆＴの電磁波の伝播を防ぐために、ＸＹ平面に平行する方向で、適切な物質でインプリメントされ、方向Ｚには、同一の波の伝播を許容する。この目的のために、例えば、コーティング４０は、ＸＹ平面の２つの非同一直線上の方向に周期性を持つＰＢＧ材料でインプリメントされる。１つの方向におけるＰＢＧ材料の周期性は、例えば、仏国特許出願第９９−１４５２１号で規定されている。
【００４６】
ここで、コーティング４０は、方向Ｘの周期性と方向Ｙの周期性を有する。
【００４７】
本実施形態において、コーティング４０は、垂直脚柱４２で形成され、垂直脚柱は、方向ＸとＹにおいて、規則的な間隔ｐで配置される。これらの脚柱４２は、リフレクタ２２に対して使われているのと同じ物質、すなわち、ここでは、金属でインプリメントされる。コーティング４０を形成している別の物質は、脚柱４２の間全体を満たす。この別の物質は、ここでは、空気である。すなわち、キャビティ３６を満たすものと同一の物質である。
【００４８】
間隔ｐの長さは、方向ＸおよびＹで伝播する周波数ｆＴの電磁波をフィルタするように、波長λａの関数として選ばれる。この目的のために、典型的には、間隔ｐの長さは、λａ／２より小さく、好適には、λａ／４とλａ／２の間である。
【００４９】
脚柱４２の高さｈｐは、方向Ｚで、高さｈ１より厳密に小さくなければならない。例えば、ここで、高さｈｐは、厳密に、λａ／２より小さく、好適にはλａ／４のプラス・マイナス１５％内となるように選ばれる。
【００５０】
ここで、脚柱４２の横断面、すなわち、ＸＹ平面に平行な横断面は、四角である。この横断面の最大幅は、λａ／８より小さいように選ばれる。
【００５１】
最後に、高さｈ１は、カットオフ周波数ｆｃが、周波数ｆＴに等しいか、あるいは、わずかに大きいように、関係（１）を使って選ばれる。典型的には、ここでは、周波数ｆＴの周波数ｆｃとの比が０．８５〜１であるように設定される。
【００５２】
図４は、アンテナ２０の分散図を示す。
【００５３】
図２におけるように、曲線５０と５２は、それぞれ、モードＥＭＴとモードＥＴ１またはＭＴ１に従って、伝播定数βの関数として、導波の周波数を表す。
【００５４】
コーティング４０の存在のために、曲線５０は、定数βが増加するにしたがって、水平の点線５４によって表される漸近値Ｃに接近する。この漸近値Ｃは、高さｈ１とは独立している。
【００５５】
ここで、キャビティ３６の高さｈ１は、周波数ｆＴが周波数ｆｃと値Ｃの間にあるように、選ばれる。このような状況において、誘導モードは、後者が周波数ｆＴの磁界によって励起されるとき、キャビティ３６の中で確立するできないことが理解される。このように、エバネセントモードだけが現れ、プローブ３８によりキャビティ３６に導入される電磁界のエネルギーは、壁２４を通過した後に、ほとんど放射だけの形で散逸する。これの効果は、同一のアンテナに関するアンテナ２０の指向性の増加であるが、しかし、コーティング４０のようなフィルタ・コーティングなしである。
【００５６】
図５は、アンテナ６０を示す。このアンテナは、壁２４が部分的反射壁６２に置き換わることを除いて、アンテナ２０と同一である。
【００５７】
壁６２は、ここでは、ＰＢＧ材料を使わずにインプリメントされるが、しかし、ＸＹ平面に平行した平面上に互いに平行して広がる金属棒で形成される格子６２を使用する。より正確には、ここで、格子６２は、一方において、規則的な間隔ｍで配置され、方向Ｘと平行して広がる棒６６と、そして、他方において、規則的な間隔ｍで配置され、方向Ｙで互いに平行している棒６８とを含む。間隔ｍの長さは、この格子６２が部分的に方向Ｚに伝播する周波数ｆＴの電磁波を反射するように，λａ／２より厳密に小さく選ばれる。好適には、ｍは、λａ／４より小さい。
【００５８】
アンテナ２０に関して同様に、キャビティ３６の高さｈ１は、カットオフ周波数ｆｃが周波数ｆＴよりわずかに大きいように選ばれる。これらの状況で、アンテナ６０の機能は、アンテナ２０の機能に類似している。
【００５９】
図６は、アンテナ７０を示す、アンテナ７０は、キャビティ３６が側方壁７２によってアンテナの外側から断熱されることを除いて、アンテナ６０と同一である。図６において、キャビティ３６を全部囲んでいる壁７２の部分だけが、キャビティ３６の内部を見えるようにして、示される。
【００６０】
壁７２は、リフレクタ２２から格子６２の下面に、方向Ｚに伸びている。例えば、壁７２は、ここでは、周波数ｆＴのすべての電磁波を反射する金属的物質でインプリメントされる。
【００６１】
図７は、アンテナ８０を示す。アンテナ８０は、格子６２が格子８２に置き換わることを除いて、アンテナ７０と同一である。格子８２は、棒６８が略されたことを除いて、格子６２と同一である。そのような格子８２は、所与の分極による周波数ｆＴの電磁波だけのために、部分的反射壁を形成する。これと異なる分極による電磁波のために、格子８２は、透過壁を形成し、透過壁は、異なる分極の周波数ｆＴの電磁波を反射しない、あるいは、わずかに反射するだけである。このように、格子８２は、放射された、あるいは受信された波上で分極フィルタリングを実行することを可能にする。
【００６２】
図８は、アンテナ９０を示す。アンテナ９０は、壁７２が壁９２に置き換わることを除いて、アンテナ７０と同一である。より正確には、壁９２は、コルゲーション９４を含むことを除いて、壁７２と同一である。コルゲーション９４は、アンテナの性能を向上させることを可能にする。これらのコルゲーション９４は、導波路のあるタイプに見られるものと同様に設計されている。例えば、これらのコルゲーションの設計は、下記の文書、コンスタンチン・Ａ・バラニス（Ｃｏｎｓｔａｎｔｉｎｅ  Ａ．  Ｂａｌａｎｉｓ）、「アンテナ理論、分析及び設計  （Ａｎｔｅｎｎａ  ｔｈｅｏｒｙ，  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  ｄｅｓｉｇｎ）」、ジョン・ワイリー  （Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ）に記述されている。
【００６３】
図９は、２つの曲線１００と曲線１０２を示す。これらは、周波数ｆＴの関数として、それぞれアンテナ６０とアンテナ７０の指向性の変化に対応している。図９はまた、曲線１０４も示す。それはアンテナ６０に同一のアンテナの指向性の展開を示すが、しかし、フィルタ・コーティング４０なしである。
【００６４】
図９のグラフにおいて、横軸は、周波数ｆＴのカットオフ周波数ｆｃに対する比を表す。縦軸は、デシベル（ｄＢ）で表される最大指向性を表す。曲線１００、曲線１０２および曲線１０４は、同一のプローブを使って得られた。それは、この場合、リフレクタ２２の平面に作られたスロットであり、そのスロットにより、周波数ｆＴの電磁界は、キャビティ３６に導入される。
【００６５】
グラフで分かるように、周波数ｆＴが周波数ｆｃより小さいとき、アンテナ６０と７０の指向性は、システム的に改善される。
【００６６】
図１０と１１は、アンテナ６０と同一のアンテナの平面Ｅおよび平面Ｈそれぞれの、放射パターンを示すが、しかし、フィルタ・コーティング４０なしである。
【００６７】
図１２と１３は、周波数ｆＴの周波数ｆｃに対する比が０．９９７に等しい特定のケースにおける、アンテナ６０の平面Ｅおよび平面Ｈそれぞれの、放射パターンを示す。
【００６８】
最後に、図１４と１５は、周波数ｆＴの周波数ｆｃに対する比が１．００７に等しい特定のケースにおける、アンテナ７０の平面Ｅおよび平面Ｈそれぞれの、放射パターンを示す。
【００６９】
図１０〜１５のこれらの異なるグラフにおいて、横軸は、度の目盛を付けられており、縦軸は、デシベル（ｄＢ）の目盛を付けられている。
【００７０】
図１２と１３のグラフを図１０と１１のグラフと比較することによって示されるように、フィルタ・コーティングが存在することにより、アンテナの二次ローブをかなり減らすことが可能である。
【００７１】
また、図１４と１５のグラフを図１０と１１のそれらと比較することによって示されるように、二次ローブのこの減衰は、たとえ周波数ｆＴが周波数ｆｃより大きいとしても、起こる。
【００７２】
前述の実施形態において、アンテナは、単一の共振子から形成された。しかしながら、２つの共振子を重畳することは、放射パッチが部分的に重なるマルチビーム・アンテナをつくることに、特に有利でありえる。そのようなアンテナ１２０が、図１６に示される。
【００７３】
アンテナ１２０は、第２の共振子１２３が重畳された第１共振子１２２から形成されている。
【００７４】
例えば、共振子１２２は、いくつかの励起プローブを含むことを除いて、アンテナ２０、６０、７０、８０または９０の共振子のいずれか一つと同一である。ここで、共振子１２２は、プローブ３８が、５つの励起プローブ１２４〜１２８に置き換えられたアンテナ２０の共振子と同一であると仮定される。
【００７５】
プローブ１２４〜１２８は、キャビティ３６の中に電磁界を注入または受信のための表面を形成するように、選ばれる。各々の注入または受信表面の最大幅は、λａ以上である。より正確には、注入表面または受信表面の上の電磁界の電力の分布は、電力が最大限である点を有し、この点は、この注入面の周辺から遠く離れている。この注入面の電磁界の電力は、電力がこの表面の周辺に対して最大である点から任意の直線に沿って連続的に減少するように、分散している。そのような注入面のプローブは、アンテナの指向性とその利得を増加することを可能にする。この目的のために、例えば、プローブ１２４と１２８は、フレアー状導波路であり、その端が、リフレクタ２２の平面に作られる開口部に通じている。そのようなフレアー状導波路は、例えば、２００６年９月２５日に、Ｃ．Ｎ．Ｒ．Ｓの名において提出された仏国特許出願第０６−０８３８１号に記載されたようなものである。
【００７６】
ここで、プローブ１２４〜１２８の各々は、これらのプローブが互いに干渉することなく同時に動作することができるように、互いに異なるそれぞれの周波数ｆＴｉで動作する。これらの周波数ｆＴｉの各々は、周波数ｆＴの電磁波をフィルタするように設計されているコーティング４０が、周波数ｆＴｉの波をフィルタするために、等しく効果的であるように、十分に周波数ｆＴに近く選ばれる。この目的のために、周波数ｆＴｉの周波数ｆＴに対する比は、０．９５および１．０５の間である。
【００７７】
図１６を単純化するために、フィルタ・コーティング４０は、示されなかった。
【００７８】
共振子１２３は、方向Ｚにおいて、共振子１２２より上に配置される。この共振子１２３は、上部の放射壁１３２と壁２４によって形成される。壁２４は、このように、同時に、共振子１２２の上部の壁と共振子１２３の下部の壁を形成する。
【００７９】
壁１３２は、この壁に垂直に伝播する周波数ｆＴの電磁波の厳密に８０％超、１００％未満を反射する。好適には、壁１３２の反射率は、壁１２４の反射率より厳密に小さい。
【００８０】
壁１３２は、ＸＹ平面に平行して広がる。壁１３２は、一定の高さｈ２によって壁２４の上面から分離される。このように、キャビティ１３６は壁２４と壁１３２の間につくられる。本実施形態において、キャビティ１３６は、例えば、空気で満たされる。
【００８１】
壁１３２を形成する物質は、図３に関して記述されたように、ＰＢＧ材料、または、図５と図７に関して記述されたように、格子であり得る。
【００８２】
高さｈ２は、キャビティ１３６が漏出性共振キャビティであるように，選ばれる。この目的のために、高さｈ２は、λａ／２＋λａ／２０より小さい。好適には、高さｈ２は、以下の関係、
【数３】
0005469054.tif 000004
を使って決定される。ここで、
−  ｎは、最小の正の高さｈ２を得ることを可能にする正又は負の整数であり、
−  φ１は、第１の共振子の部分的反射壁の上面での反射の後、周波数ｆＴの入射電磁波と反射波の間に導入される位相シフトであり、
−  φ２は、放射壁の下面での反射の後、周波数ｆＴの入射電磁波と反射波の間に導入される位相シフトであり、
−  λａは、漏出性共振キャビティを満たす物質の周波数ｆＴの電磁波の波長である。
【００８３】
高さｈ２が関係（２）によって規定されるとき、共振子１２３の伝播モードＥＴ１およびＭＴ１のカットオフ周波数ｆｃ２は、周波数ｆＴに等しい。このような状況において、共振子１２３の利得は、最大である。
【００８４】
対照的に、共振子１２２の高さｈ１は、ここで、ｆｃ１と呼ばれる、伝播モードＥＴ１またはＭＴ１のカットオフ周波数が、周波数ｆＴより厳密に大きいように、選ばれることに留意しなければならない。
【００８５】
最後に、共振子１２２と対照的に、キャビティ１３６は、ＸＹ平面に平行する任意の方向に伝播する電磁波をフィルタするためのコーティングを有しない。実際に、以下の説明を読めばよく理解できるように、そのようなフィルタ・コーティングは、共振子１２３では不必要である。
【００８６】
図１７は、共振子１２２と１２３の分散図を示す。この図１７において、曲線１５０と曲線１５２は、共振子１２２のため図４の曲線５０と曲線５２とにそれぞれ対応する。曲線１５４と曲線１５６は、伝播定数βの関数として、モードＥＭＴとＥＴ１またはＭＴ１のそれぞれに従って、導波の周波数の展開を示す。曲線１５４と曲線１５６は、およそ、曲線１２と曲線１４、および平面導波路の曲線と同じ形を有する。
【００８７】
この図において、共振子１２２と共振子１２３のモードＥＴ１またはモードＭＴ１のカットオフ周波数は、それぞれｆｃ１およびｆｃ２と呼ばれている。定数βが増加すると、曲線１５０が接近する漸近値は、ここでは、Ｃ１と呼ばれている。キャビティ３６内のフィルタ・コーティング４０の存在のために，この曲線１５０は、周波数ｆＴより小さい値Ｃ１に接近することに留意しなければならない。他方、キャビティ１３６がフィルタ・コーティングを有しないので、定数βが増加しても、曲線１５４は漸近値に接近しない。
【００８８】
周波数ｆＴｉは、周波数ｆＴに近く、ここでは、それ自体、周波数ｆｃ２にほぼ等しい。このような状況において、図１７のグラフから、これらの周波数ｆＴｉは、各々、値Ｃ１より大きく、周波数ｆｃ１より厳密に小さいので、周波数ｆＴｉの電磁界は、第１の共振子１２２でエバネセント伝播モードを励起することができるだけであることが理解される。このように、キャビティ３６に導入される電磁界のほとんどすべてのエネルギーは、壁２４の上面によって放射される。この放射の効果は、プローブ１２４〜１２８の各々の縦線上での、励起パッチの出現である。プローブ１２４〜１２８に対応する励起パッチは、図１６に示され、参照番号１６０〜１６４をそれぞれ有する。励起パッチは、放射された電磁界の強度が最大限である所であり、この面の点のまわりの壁２４の上面３４のすべての点によって形成されるものとして規定される。このプローブが放射する電磁界の強度がこの最大強度の半分の以上である、この面のすべての点を含む。
【００８９】
このように、これらのパッチ１６０〜１６４は、キャビティ１３６に周波数ｆＴｉで磁界を注入し、そして、このように、各々は励起プローブの機能を果たす。しかしながら、図１６に関して記述される構成は、壁２４の上面の反射率をそれによって修正することなく、キャビティ１３６に異なる周波数で電磁界を注入することを可能にする。実際に、開口部は、壁２４の上面に作られず、突出する放射素子は、キャビティ１３６に導入されない。このような状況において、キャビティ１３６に注入される電磁界を回折するような素子あるいは粗面度が存在しないので、共振子１２３のモードＥＭＴは、励起されることができない。加えて、周波数ｆＴｉが、周波数ｆｃ２とほとんど等しいので、誘導モードＥＴ１またはＭＴ１は、キャビティ１３６に現れることもできない。このような状況において、キャビティ１３６に導入される電磁気エネルギーは、壁１３２の上面によって放射される。これの効果は、この上面における、励起パッチの各々の縦線上の放射パッチの出現である。図１６において、励起パッチ１６０〜１６４にそれぞれ対応する放射パッチ１６６〜１７０が示される。これらの放射パッチは、励起パッチと同じように規定される。すなわち、それらは、放射された電磁界の強度が、最大放射強度の半分以上である壁１３２の上面のすべての点をグループ化する。
【００９０】
ここで、ビームがインタレースされるマルチビーム・アンテナをつくるために、プローブ１２４〜１２８の互いに相対的な位置は、各々の放射パッチがもう一つのプローブによって生じた少なくとも１つの他の放射パッチと部分的にオーバーラップするように選ばれる。２つのプローブの間の距離は、このように、それらのそれぞれの放射パッチの半径の合計より厳密に小さい。好適には、プローブの間の距離は、ＸＹ平面に平行した平面上で測られ、励起パッチ１６０〜１６４が重ならないように選ばれる、しかし、一方で、放射パッチ１６６〜１７０は部分的に重なる。
【００９１】
アンテナ１２０は、特に、例えば、無線通信衛星などに設置されることを目的としている。
【００９２】
図１８は、静止衛星に搭載された電磁波を放射するシステム１８０を示す。このシステム１８０は、ビームを地球１８２の表面に集中させるためのデバイスを含む。例えば、フォーカシング・デバイスは、パラボラ１８４である。システム１８０は、このパラボラ１８４の焦点に配置されるアンテナ１２０をも含む。
【００９３】
このような状況において、壁１３２の上面で放射パッチをインタレースする効果は、地球の表面でのインタレースカバー領域１８６〜１９０の出現である。カバー領域は、このように部分的に重なり、２つのカバー領域の間の、例えば、静止衛星によってラジオ・テレコミュニケーションを確立することが不可能なデッドゾーンの出現を回避する。
【００９４】
図１９は、円筒アンテナ２００を示す。アンテナ２０を形成している異なる平面が、フラットな面ではなく、円形の横断面の円筒面を形成するように閉じたカーブをしていることを除いて、アンテナ２０と類似している。
【００９５】
ここで、アンテナ２００は、回転軸２０１のまわりで、回転対称であり、方向Ｚに伸びている。
【００９６】
アンテナ２００は、
−  リフレクタ２０２であって、その表面に垂直に伝播するすべての電磁波を反射することができる、リフレクタと、
−  フィルタ・コーティング２０４であって、リフレクタ２０２の表面に配列される、フィルタ・コーティングと、
−  部分的反射壁２０６であって、リフレクタ２０２とコーティング２０４を囲む、部分的反射壁と、
−  キャビティ２０８であって、壁２０６の内部の正面によって、一方が区切られ、リフレクタ２０２の外の面によって反対側が区切られる、キャビティと、
を含む。
【００９７】
ここで、リフレクタ２０２は、例えば、金属の円形横断面の円筒形の棒であり、軸２０１に沿って伸びている。
【００９８】
ここで、コーティング５４は、リフレクタ２０２を囲んでいる誘電体円筒２１２の連続で形成され、方向Ｚに沿って規則的な間隔ｐで配置される。間隔ｐの長さは、方向Ｚにλａ／２より小さく、好適にはλａ／４に等しい。そのようなコーティング２０４は、ＰＢＧ材料を形成し、方向Ｚに伝播する電磁波を消去するために適切である。しかし、ラジアル方向に伝播する電磁波を消去することはない。
【００９９】
ここで、キャビティ２０８は、例えば、空気で満たされる。
【０１００】
壁２０６は、例えば、ラジアル方向に少なくとも１つの周期性を有する誘電ＰＢＧ材料である。
【０１０１】
壁２０６の内面は、一定の距離Ｒ１によってリフレクタ２０２から分離される。距離Ｒ１は、高さｈ１に関して記述したのと同様にして選ばれる。
【０１０２】
リング２１２の半径は、脚柱４２の高さｈｐに関して記述したのと同様にして選ばれる。
【０１０３】
最後に、周波数ｆＴの電磁界を注入あるいは受信するために適切である励起プローブ２１４は、キャビティ２０８の中で、リフレクタ２０２の近くに配置される。
【０１０４】
アンテナ２００は、主な放射ローブが環状であることを除いて、上で記述したのと同様に機能する。
【０１０５】
多数の他の実施形態が可能である。例えば、脚柱４２の横断面は、四角い必要はない。長方形であっても、円形の横断面の円筒形であってもよい。
【０１０６】
フィルタ・コーティングを形成するＰＢＧ材料は、一方がリフレクタに使われているのと同じで、他方がキャビティを満たすものと同じである少なくとも２つの異なる物質で形成される特定のケースについて記述された。しかしながら、これらの物質は、それぞれリフレクタとキャビティのそれらと同一である必要はない。例えば、キャビティを満たすものと同一である物質は、キャビティを満たす物質の誘電率に近い誘電率を有するフォームに置き換えることができる。
【０１０７】
コーティング４０を形成するＰＢＧ材料は、周期性が方向ＸおよびＹで同一である特定のケースについて記述された。その変形として、周期性が、方向ＸおよびＹで同一でないものがある。また、脚柱４２が周期的に分散する方向は、直角である必要はない。例えば、異なる脚柱を、三角形または六角形の角度で配置することができる。
【０１０８】
部分的反射壁を形成するのに用いられるＰＢＧ材料は、誘電率において異なる要素を、２つ以上の非同一直線の方向に、規則的な間隔で配置することができる。このような状況において、これらのＰＢＧ材料は、多次元であると言われている。
【０１０９】
ここで使われるＰＢＧ材料は、少なくとも２つの異なる物質から形成される。これらの２つの物質は、透磁率、誘電率や誘電率において互いに異なってもよい。
【０１１０】
図３、図６および図８の実施形態を組み合わせることが可能である。例えば、アンテナ２０は、側方壁７２または側方壁９２と類似する側方壁を備えることができる。
【０１１１】
いくつかの励起プローブを含むアンテナの場合において、これらの異なるプローブの同時機能は、プローブの各々が、同じアンテナの他のプローブと異なる分極を有する電磁界だけを注入または受信するときに、得ることもできる。
【０１１２】
キャビティ１３６に注入される電磁界を回折するような素子が存在する場合には、壁２４の上面にフィルタ・コーティングを配置することが可能である。このフィルタ・コーティングは、したがって、例えば、フィルタ・コーティング４０と同一である。
【０１１３】
励起プローブは、キャビティの内部に電磁界を注入するようなプローブの任意のタイプでありえる。例えば、これらのプローブは、フレアー型の円錐体、パッチアンテナ、スロットまたは他アンテナ、または、導波路とキャビティ３６または１２２の間の結合ダイヤフラムでありえる。
【０１１４】
リフレクタが、金属で必ずしもインプリメントされなくてもよい。周波数ｆＴの電磁波に対して、このリフレクタの面に垂直に伝播するときに、ほとんど１００％の反射率を有するどの他の物質または物質の構成ででもインプリメントすることができる。
【０１１５】
最後に、位置がずれたアンテナが望ましい場合には、すなわち、最大指向性の１つが、その放射外面に対して垂直でない場合には、カットオフ周波数が周波数ｆＴより厳密に小さいように、高さｈ１または半径Ｒ１を選ぶことが可能である。
【０１１６】
最後に、その変形として、共振子１２２のフィルタ・コーティングが、アンテナ１２０の共振子のいずれもコーティング４０のようなフィルタ・コーティングを含まないように、省略されたものがある。磁界が励起パッチによって第２の共振子１２３に注入され、壁２４の上面の反射率を変更しないので、それでも、アンテナ１２０の機能は改善される。
【図１】
0005469054.tif 000006
【図２】
0005469054.tif 000007
【図３】
0005469054.tif 000008
【図４】
0005469054.tif 000009
【図５】
0005469054.tif 000010
【図６】
0005469054.tif 000011
【図７】
0005469054.tif 000012
【図８】
0005469054.tif 000013
【図９】
0005469054.tif 000014
【図１０】
0005469054.tif 000015
【図１１】
0005469054.tif 000016
【図１２】
0005469054.tif 000017
【図１３】
0005469054.tif 000018
【図１４】
0005469054.tif 000019
【図１５】
0005469054.tif 000020
【図１６】
0005469054.tif 000021
【図１７】
0005469054.tif 000022
【図１８】
0005469054.tif 000023
【図１９】
0005469054.tif 000024